圆周率已经被算到了第62.8万亿位,为什么科学家对它这样执着? 关于圆周率有哪些世界之最

世界上最常见的图形可能就是圆了,比如落下的雨滴,比如树干的横截面,比如一朵花的花心,又比如我们头顶的太阳、月亮,以及在各种高端天文望远镜下观测到的各种恒星和行星 。
我们今天所熟知的圆周率通常是用希腊字母π来表示,是圆的周长与其直径的比值,也是其面积和半径平方的比,可以用来计算圆的周长、面积、一个球体的体积等等数据 。
【圆周率已经被算到了第62.8万亿位,为什么科学家对它这样执着? 关于圆周率有哪些世界之最】数学家们认为,圆周率其实就是一个无理数,换句话说就是无限不循环的小数,它不存在数字上的规律,会一直相对无序地排列下去 。
圆周率的计算过程早在公元前1900年到公元前1600年期间,古巴比伦和古埃及就已经开始了对于圆的研究,前者在一块石匾上记载着圆周率等于25/8,也就是3.125,后者则在一张数学纸草书上面记录了圆周率为16/9的平方数值,也就是3.160493……
虽然这两份资料都显示的是古巴比伦和古埃及都是在同一时期发现的圆周率的大概数值,但是有相关学者发现,古埃及所建造的胡夫金字塔在经过测量以后,居然存在着大量的数学原理 。
尤其是该金字塔的塔高与塔基之比,就是地球的半径与其周长比 。所以这也意味着,古埃及人其实在公元前2500年就已经明白了圆周率 。
在公元前3世纪,古希腊的阿基米德开创了计算圆周率近似数的新方法,即利用数学理论的概念,其中用到了两侧的数值逼近的方法,以及迭代法 。
通过这两种数学方式,我们就能不断地寻找到越来越接近圆周率真实数据的结果 。
因此,阿基米德得到了圆周率是处在223/71和22/7之间的结论,取这两者的平均值,则得出了圆周率的近似值为3.141851 。
当然,我国作为自然科学在古代长期处在世界前沿的国家,也有进行有关圆周率的研究 。根据我国历史上最古老的自然科学书籍《周髀算经》记载,在公元前1000年左右的西周初期,商高曾与周公旦进行了一次问答,并提出了勾股定理 。
商高表示,圆出于方,方出于矩,也就是圆是从方形中来的,而方也是从矩形中产生 。
这也是因为当时的古人还不具备测量和计算出圆形面积的能力,所以只能将圆化成方形,通过计算正多边形的面积方式来估算出大概的圆形面积,而圆周率我国早期的数值为3 。
也因此,许多人都认为西周时期就是中国最早出现圆周率的时间 。西汉时期的刘歆也曾计算出了圆周率的近似值,为3.1547,但或许是因为原著失传,并没有得到广泛的关注 。
反而是南北朝时期的祖冲之是我国圆周率计算史上最为有名的数学家,因为他在刘徽“分割圆”的计算基础上更进一步,成为了世界上第一个将圆周率小数点后的数字精确到第7位的数学家,即3.1415926和3.1415927之间 。
这项记录持续了非常长的时间,一直到了16世纪,1000年左右以后才有一位阿拉伯的科学家再次将其突破 。
到了2021年8月17日这一天,国外相关媒体报道,瑞士有一位学者利用了一台超级计算机,总共花了108天的时间,打破了2020年其他人创造出来的世界纪录,足足计算出了小数点后第62.8万亿位 。
为什么科学家们对圆周率如此执着?很多人认为,圆周率既然属于是一个无限不循环的小数,那么我们永远也无法精确到它最后一位,而在日常生活中,甚至就算是科学领域里,我们也不需要非常精确的圆周率数值 。
就比如我们计算一个圆的周长或者面积,哪怕圆周率的小数点后数字再多再精确,我们也只会取其小数点后几位的数字,甚至还可能只取整数3 。